水文地质试验
水文地质参数求取的试验方法
水文地质参数求取的试验方法水文地质试验(hydrogeological test)供水水文地质勘察中在现场测定水文地质参数和了解地下水运动特征及其规律的各种试验工作。
包括抽水、注水、压水、渗水、管井回灌、连通和弥散试验,以及流向和流速测定。
抽水试验从钻孔、井或泉中抽取地下水,测定出水量与水位下降历时变化的试验。
通过抽水试验,可以确定出水量与水位下降的关系和该抽水点的最大出水量与降落漏斗半径;判定地下水运动的性质和地下水与地表水或不同含水层间的水力联系;利用抽水试验资料可计算水文地质参数。
抽水试验按地下水的稳定状态可分为稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验;按有无观测孔可分为单孔抽水试验和带观测孔的抽水试验;按试验段揭露含水层的程度可分为完整井抽水试验和非完整井抽水试验;按抽水井与多层含水层的关系可分为分层抽水试验和混合抽水试验;按试验目的可分为干扰孔抽水试验和开采抽水试验。
试验开始前要测量静水位,以确定地下水的初始状态;停止抽水后要观测恢复水位,根据恢复水位可大致判断出水量是否超过补给量,并能计算水文地质参数。
为保证抽出的水不渗回试验地段,影响试验质量,抽出的水需排至影响范围以外。
稳定流抽水试验要求水位和出水量都达到稳定的抽水试验。
确定的标准是,出水量和水位(单孔抽水为抽水孔水位,带观测孔的抽水为观测孔水位)都在一定范围内波动,且无持续上升或下降的趋势。
抽水孔的水位最大降深,承压水一般不超过压力水头,潜水一般不超过含水层厚度的1/2。
抽水的稳定延续时间一般为8~24h。
试验过程中,要及时绘制出水量与水位降深的历时曲线,即Q–t和S–t历时曲线(图1);出水量与水位降深关系曲线,即Q–S曲线(图2);单位出水量与水位降深关系曲线,即q–S曲线(图3)。
非稳定流抽水试验保持出水量(或水位)稳定,观测水位(或出水量)随时间变化的抽水试验。
当抽水区域内不能得到足够补给水量时,抽水势必引起水位降落漏斗的逐渐扩大,直至达到补给边界;只有当增加补给量或减少排泄量,使补给量与包括出水量在内的排泄量达到动态平衡后,漏斗才趋于稳定。
水文地质透水性试验方法分析
水文地质透水性试验方法分析1. 介绍水文地质透水性试验方法水文地质透水性试验方法是指在模拟实际条件下对土中水分流动性能进行定量分析和评价的一种科学试验方法。
其主要目的是研究土壤水文地质性质,以确定地下水源的渗透性能和水润泽能力,并对工程建设、生态环境等方面的影响进行科学评估和预测。
水文地质透水性试验方法包括多种不同的试验方法,如孔隙压力试验、渗透试验等。
2. 孔隙压力试验孔隙压力试验是一种测量土壤饱和水传导能力的标准试验,其原理是在固定压力和恒定水头的情况下测量土壤中的水流速度和水流量。
该试验主要用于测量低渗透土壤的水传导能力,其常用的试验方法包括固定头试验法、固定压法等。
固定头试验法是一种通过调节水头来测量土壤孔隙水压力次量变化的试验方法。
固定头试验法的原理是固定土壤的下部为非渗透性结构,而上部则可以进行渗透试验,通过在上部添加一定量的水后测量水头的变化来判断土壤的渗透性能。
固定压力法是一种通过调节压力来测量土壤孔隙水压力次量变化的试验方法。
固定压力法的原理是在固定水头的条件下对土壤施加一定的压力,从而通过测量压力的变化来判断土壤的渗透性能。
3. 渗透试验渗透试验是一种通过测量水在固定时间内的渗透深度、渗透速度和渗透量来评估土壤渗透性能的试验方法。
渗透试验通常使用根据土壤类型和性质不同而设计的不同试验仪器和设备。
常见的渗透试验方法包括浸透法、紧耐试验法等。
浸透法是一种通过浸透土壤的方法来确定土壤渗透性能的试验方法。
浸透法的原理是在一定的时间内将一定量的水浸透到土壤中,并测量水位变化的深度和时间,从而推算出土壤的渗透性能。
紧耐试验法是一种利用先进的电子计算机技术对土壤渗透性能进行分析和计算的试验方法。
紧耐试验法的原理是浸透土壤之后,在一定的时间内测量土壤中水的深度和速度,从而推算出土壤的渗透性能。
4. 结论综上所述,水文地质透水性试验方法是一种对土壤水分流动性能进行定量分析和评价的一种科学试验方法,其主要目的是研究土壤水文地质性质以及工程建设、生态环境等方面的影响。
水文地质钻孔抽水试验主要步骤
水文地质钻孔抽水试验主要步骤1.钻井准备:在确定试验点位后,首先进行钻井准备工作。
包括验明钻井设计图纸、准备钻探设备和相关试验仪器,并确保所有仪器和设备的正常工作状态。
2.钻孔施工:根据水文地质调查的需要,进行钻孔施工。
采用不同类型的钻探方式,如旋转钻探、静水压回钻、循环钻井等,根据地层情况选择合适的钻探方法和材料。
钻井深度通常根据需要决定,但一般要求至少深入到不受地表污染的深层。
3.安装抽水装置:在钻完孔后,按照试验需要,安装抽水装置。
抽水装置可以是简单的抽水管、抽水泵或者更为复杂的抽水井和管道系统。
根据实际情况选择合适的抽水装置,并保证装置的稳定性和密封性。
4.监测井位:设置监测井位以监测钻孔周围的地下水位变化。
监测井位通常由井筒、水位计和记录器组成。
井筒需要与钻孔连接,并能保持稳定的通透性。
水位计用于测量地下水位,记录器用于记录水位数据。
5.抽水试验:按照试验设计要求,开始进行抽水试验。
试验过程中,通过抽水装置对钻孔中的地下水进行抽取,观察并记录地下水位的变化。
同时,还需要对抽水流量进行测量以获取地下水的出流速度。
6.采样分析:在抽水试验过程中,可以采集地下水样品进行水质分析。
通过对水样的分析,可以获得地下水的水质情况,在评价地下水资源的同时,还可以对地下水的适用性做出初步判断。
7.数据分析:根据试验过程中所记录的数据,进行数据分析和处理。
包括地下水位变化曲线的绘制、抽水速度的计算以及水质数据的统计分析。
通过这些数据的分析,可以得到地下水的动力特征以及对地下水资源的初步评价。
8.结果报告:根据试验结果和数据分析,编写试验报告。
报告应该包括试验目的、地下水位变化曲线、抽水速度数据、水质分析结果以及对于地下水资源的评价和应用建议等内容。
以上是水文地质钻孔抽水试验的主要步骤,通过这些步骤的实施,可以获取有关地下水资源和地下水动力特征的重要信息,为地下水资源的合理开发和利用提供科学依据。
水文地质试验
水文地质试验为测定水文地质参数和了解地下水的运动规律而进行的试验工作,内容包括抽水、注水、压水、渗水、连通、流速和弥散系数测定等。
其中抽水试验是最主要的手段。
抽水试验利用井(孔)抽取地下水,以了解井的涌水量及其与水位下降的历时变化关系。
抽水试验按地下水流态可分为稳定流和非稳定流抽水。
按抽水井与观测孔的关系可分为单孔抽水和多孔抽水;按井孔贯穿含水层的程度可分为完整井抽水和非完整井抽水;按抽水井与含水层的关系可分为分层抽水和混合抽水等。
①稳定流抽水。
抽水时流量和水位降同时保持不变,适用于抽水量小于补给量的地区,这种抽水一般需进行三次水位降。
其最大降深值,潜水应介于其含水层厚度的1/3~1/2之间;承压水不得大于其承压水头。
稳定时间一般为8~24小时当水质和水量发生突然变化时则要延长稳定时间。
②非稳定流抽水。
保持抽水量为常量,观测水位随时间的变化,在抽水量大于补给量或抽水过程中水位一直持续下降的地区更为适用。
抽水时间视其目的、水文地质特征、水位降与时间关系曲线类型和选用计算参数的公式而定。
一般为12~24小时。
稳定流与非稳定流抽水可结合进行,观测孔兼顾两者的计算要求布设,既满足后者对水量、水位的观测精度,又达到前者的延续时间,互相校正,以获得较理想的成果。
抽水试验的设备通常为空气压缩机或深井泵。
当地下水最大动水位深度小于7.5米时,可采用卧式离心泵。
若是非稳定流抽水,则宜采用电动离心泵或深井泵。
抽水试验过程中,为便于发现和及时处理异常现象,确定抽水试验延续时间,应根据试验要求并作为成果绘制和提交下列资料:当进行稳定流抽水时,绘制涌水量、水位降-历时(、-)曲线、涌水量-水位降关系[=()]曲线(图1[地下水水位及流量历时曲线])及单位涌水量-水位降关系[=()]曲线。
当进行非稳定流抽水时,应绘制抽水井水位降与时间,观测孔水位降与抽水井距离()、水位恢复与时间的对数关系曲线,即-lg(图2[水位下降-时间对数关系曲线])、-lg、-lg(1+/)(图[kg2]3[水位恢复-时间对数关系曲线])曲线。
专门水文地质学之水文地质试验
弥散试验操作流程确定试验区域和钻孔位 置,并进 Nhomakorabea钻孔施工。
01
在不同时间间隔内,从 钻孔中取出地下水样品, 并测量地下水的水位和
流速。
03
根据测量和分析结果, 计算地下水流速、流向、
弥散带宽度等参数。
05
在钻孔中安装注浆管, 并注入一定浓度的示踪
剂溶液。
02
对采集的样品进行化学 分析,以确定示踪剂的
05
水文地质试验在工程实践中 的应用
水源地评价与开发
水源地评价
通过水文地质试验,确定水源地的位 置、水量、水质等参数,评估其作为 水源地的可行性。
水源地开发
根据水源地评价结果,制定合理的开 发方案,包括开采方式、开采量、开 采期限等,确保水源地的可持续利用。
地下水资源评价与利用
地下水资源评价
通过水文地质试验,了解地下水资源的分布、水量、水质等特征,评估其开发利用价值。
压水试验数据处理与分析
压水试验数据处理主要包括对流量和压力数据的整理和计算。根据达西定律,可 以计算出岩层的渗透系数。
分析试验结果时,需要综合考虑多种因素,如岩层的地质构造、裂隙发育程度、 含水层厚度等,以评估岩层的渗透性。
04 弥散试验
弥散试验原理
弥散试验是通过在钻孔中注入一定浓度的示踪剂溶液,并 观测其在地下水流动过程中的扩散和稀释情况,以了解地 下水流速、流向、弥散带宽度等参数的试验方法。
抽水试验设备与材料
01
抽水试验需要的主要设备包括抽水机、水位计 、流量计等。
02
抽水机用于抽取地下水,水位计用于测量水位 变化,流量计用于测量地下水流量。
03
此外,还需要其他辅助设备和材料,如电源、 水管、滤网等。
水文地质学实验报告-中国地质大学达西实验 操作原理说明+实验数据
实验二 达西渗流实验记录表
达西公式:Q KA H KAI ,式中 Q —渗透流量,A—过水断面面积,H —上下游
L 过水断面的水头差,L—渗透途径和 I—水力梯度。各项水力要素可以在实验中直接测量, 利用达西定律求取试样的渗透系数 K。
2.达西仪(图 2-1),分别装有不同粒径的均质试样:①砾石(粒径 5~10mm);②粗 砂(粒径 0.6~0.9mm);③砂砾混合(①与②的混合样)。
128
1 40.20 20.19
9.52
275
10 砂样
2 35.38 19.34
(0.4-0.6mm) 3 30.48 18.24
A:146.6cm2 4 25.00 16.90
9.87
232
10.18
180
11.53
138
5 19.51 15.60
29.20
165
1 25.8 20.8
19.80
仪器编号:08/10/04;过水断面面积(A):176.6/146.6/176.6cm2;渗透途径:20cm
土样 名称
水力梯度(I)
次 数
测压管水头
水头差/cm
Ha/cm Hc/cm ΔH=Ha-Hc
I=ΔH/L
渗透时间 (t)/s
渗透流速(v)
渗透体积 渗透流量 (V)/cm3 (Q)/cm3·s-1
水文地质实验
(一)原则、内容与要求1、环境水文地质勘察与试验是在充分收集已有相关资料和地下水环境现状调查的基础上,针对某些需要进一步查明的环境水文地质问题和为获取预测评价中必要的水文地质参数而进行的工作。
2、除一级评价应进行环境水文地质勘察与试验外,对环境水文地质条件复杂而又缺少资料的地区,二级、三级评价也应在区域水文地质调查的基础上对评价区进行必要的水文地质勘察。
3、环境水文地质勘察可采用钻探、物探和水土化学分析以及室内外测试、试验等手段,具体参见相关标准与规范。
4、环境水文地质试验项目通常有抽水试验、注水试验、渗水试验、浸溶试验、土柱淋滤试验、弥散试验、流速试验(连通试验)、地下水含水层储能试验等,有关试验原则与方法参见附录E。
在地下水环境影响评价工作中可根据评价等级及资料占有程度等实际情况选用。
5、进行环境水文地质勘察时,除采用常规方法外,可配合地球物理方法进行勘察。
(二)野外试验1、抽水试验抽水试验可确定抽水孔的特征曲线、实际涌水量,评价含水层的富水性,推断和计算井孔的最大用水量和单位用水量;可以确定含水层的水文地质参数,为评价地下水资源提供依据;通过抽水试验可确定抽水影响半径、确定合理井距,确定降落漏斗形态及其扩展情况,了解地下水与地表水及不同含水层之间的水力联系等。
抽水实验是目前水文地质勘查中用来确定含水层水文地质参数的一种重要手段,可获得多项水文地质参数,评价中常用到的是渗透系数。
抽水试验包括稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验两类,可以通过单孔、多孔和群孔进行。
下面介绍一下潜水完整井单井稳定流简易抽水试验方法。
(1)仪器设备根据水位埋深和预估的涌水量,准备潜水泵、离心泵或深井泵。
出水管口接水量表,供观测抽水流量用;另备电表、测绳供观测井内水位用;按要求准备好记录用表格等记录工具。
(2)试验落程正式抽水试验一般进行三个落程。
当精度要求不高或含水层水量不大时,也可以做两个落程或一次最大落程。
进行三次落程抽水试验时,最大降深S3应等于1/3—1/2潜水层厚度;若单纯为求取水文地质参数,宜采用小降深抽水,各次落程的差值应不小于1米。
水文地质试验
水文地质试验
贵州大学资源与环境工程学院勘察与技术工程教研室
主要水文地质试验有: (1)抽水试验 (2)渗水试验 (3)钻孔注水试验 (4)钻孔压水试验 (5)连通试验 (6)弥散试验
(1)抽水试验
目的:测定含水层的富水程度和评价井(孔)的出水 能力;确定含水层的水文地质参数;为取水工程设计提 供所需水文地质数据(如单井出水量、单位出水量、井 间干扰系数等。
(6)弥散试验
目的:测定含水层的弥散度。 方法:向钻孔中投入示踪剂,测定示踪剂在含水层中 的运移状况,根据地下水的流速和示踪剂的浓度变化曲 线,求弥散度和弥散系数。
抽水试验相关内容
1 绪论 2 抽水试验原理 3 抽水试验设备 4 抽水试验设计 5 抽水试验现场工作 6 抽水试验资料整理分析 7 实例分析
方法:在水井或钻孔中进行抽水,观测记录水量和水 位随时间的变化;利用水位与流量之间的函数关系,计 算含水层渗透系数和井、孔出水能力等。
(2)渗水试验
目的:测定包气带土层垂向渗透系数。确定渠道、水 库、灌区的渗漏水量时,可用此法确定干燥土层的渗透 系数。
原理:在地表挖试坑注水,在坑底保持一定水层厚度 ,使水在地下水面以上的干土层中稳定下渗,根据单位 时间内试坑的稳定耗水量测算土层渗透系数。
c.基岩地区对于透水性强的构造破碎带、裂隙密集带 和岩溶发育带等,应视其厚度、埋藏情况和均一性等, 决定抽水试验孔的类型。当强透水带全部被揭穿时,视 为完整孔,否则为非完整孔。计算时以孔内强透水带作 为含水层厚度。
1.3.3 按是否隔离不同含水层可分为:混合抽水试验、分层抽 水试验。
(1)混合抽水试验:将两个以上含水层不加隔离,在同一个钻 孔中同时进行抽水。
抽水试验。 (1)单孔抽水试验:仅在一个试验孔中抽单水孔,抽用水试以验确定涌
水文地质参数计算与评价实验报告
水文地质参数计算与评价实验报告实验报告:水文地质参数的计算与评价一、引言水文地质参数是指描述水文地质条件的物理参数,对于水文地质调查和水文地质工程设计具有重要的意义。
本实验通过实地勘察和实验室测试的方法,对水文地质参数进行计算和评价。
本报告将详细介绍实验的目的、原理、方法、结果和讨论。
二、实验目的1.理解水文地质参数的概念和重要性;2.学会使用实地勘察和实验室测试的方法计算水文地质参数;3.掌握水文地质参数的评价方法。
三、实验原理1.水负荷试验:通过向井或孔隙中注入一定量的水,观察水位上升的情况,根据注入的水量和孔隙容积计算孔隙度和渗透系数。
2.介质颗粒分析:采用筛分和沉降法,将不同粒度的颗粒分离出来,计算颗粒组成和含水率。
3.渗透试验:在实验室中制备模型,通过施加一定的压力差和时间,测量渗透流量,并计算渗透系数。
四、实验方法1.实地勘察:选择一片地块,选取观测点,在井内注入一定量的水,观察水位上升的情况,并记录注水量和孔隙容积。
2.实验室测试:收集地块中的土样,进行介质颗粒分析和渗透试验,得到颗粒组成、含水率和渗透系数。
五、实验结果和讨论1.水负荷试验:根据实地勘察得到的数据,计算出孔隙度和渗透系数,用于评价地块的水文地质条件。
2.介质颗粒分析:通过实验室测试得到的颗粒组成和含水率,分析土壤的结构和水分状况,对水文地质条件进行评价。
3.渗透试验:根据实验室测试得到的渗透系数,评价土壤的渗透性能,为地下水运动和水文地质工程设计提供参考。
六、结论通过实地勘察和实验室测试的方法,成功计算和评价了水文地质参数。
根据计算和评价结果,可以得到地块的孔隙度、渗透系数、颗粒组成等参数,为水文地质调查和水文地质工程设计提供了重要的依据。
此外,本实验还掌握了水文地质参数的计算和评价方法,对于进一步研究水文地质领域具有一定的参考价值。
1.水文地质参数计算与评价实验指导书2.XXX等.水文地质学.北京:科学出版社,2024.。
水文地质调查方法
水文地质调查方法水文地质调查是指通过对地下水文地质条件进行系统观测和分析,以获取地下水资源的分布、运移规律和水文地质特征的一种调查方法。
水文地质调查的目的是为了科学合理地开发利用地下水资源,保护地下水环境,维护生态平衡,保障人民生活和工业生产的需要。
一、地质资料的搜集。
在进行水文地质调查时,首先需要搜集相关的地质资料。
这些资料包括地质图、水文地质图、地下水文地质剖面图、地下水位观测记录、地下水化学分析数据等。
通过搜集这些资料,可以对研究区的地质构造、地层岩性、地下水文地质条件有一个初步的了解,为后续的调查工作提供基础资料。
二、地下水位观测。
地下水位观测是水文地质调查的重要内容之一。
通过对研究区域内的地下水位进行连续观测,可以了解地下水位的变化规律,判断地下水的补给来源和流向,为地下水资源的开发利用提供重要的参考依据。
三、水文地质剖面观测。
水文地质剖面观测是通过钻孔、取样等方法,对地下水文地质条件进行详细观测和分析。
通过水文地质剖面观测,可以了解地下水位面的分布情况、地下水层的产出能力、水文地质构造的特点等重要信息,为地下水资源的评价和开发提供科学依据。
四、水文地质试验。
水文地质试验是水文地质调查的重要内容之一。
通过水文地质试验,可以获取地下水的水质、水量等数据,了解地下水的化学成分、水质变化规律,为地下水资源的开发利用提供重要参考信息。
五、数据处理与分析。
在进行水文地质调查后,需要对搜集到的各种数据进行整理、处理和分析。
通过对数据的处理与分析,可以得出研究区地下水资源的分布规律、产出能力、水质特点等重要信息,为地下水资源的开发利用和保护提供科学依据。
六、报告撰写与成果应用。
水文地质调查结束后,需要将调查结果整理撰写成报告,并将成果应用到地下水资源的开发利用、环境保护等方面。
报告应包括研究区的地下水资源分布情况、地下水位变化规律、水文地质特征、地下水质量状况等内容,为相关部门制定地下水资源开发利用规划、环境保护政策提供科学依据。
工程地质及水文地质实验报告
工程地质及水文地质实验报告1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下内容:概述部分是文章引言的一部分,主要目的是对本次工程地质及水文地质实验进行简要介绍,并提出研究的背景和意义。
在这部分中,我们将对该实验的目的、作用以及研究对象进行说明,以使读者对本实验的重要性有所了解。
首先,工程地质及水文地质实验是为了更好地了解和探索工程地质领域以及水文地质领域的实际问题而进行的。
在工程建设中,工程地质与水文地质都扮演着至关重要的角色。
工程地质实验主要涉及到岩土工程、地质工程等,通过实验手段,分析、测试地层的力学、物理性质,探究地下潜藏的地质构造,为工程设计提供可靠的依据。
而水文地质实验则主要研究地下水的分布、流动和质量特征,为水利、环境保护等领域的决策提供依据。
其次,本次实验具有重要的实践意义。
通过工程地质及水文地质实验,我们可以了解不同地质条件下的土体性质以及地下水的分布情况,为工程建设和水资源管理提供科学依据。
而且,通过实验数据的分析与评估,我们可以及时发现问题、预测风险,并采取相应的措施进行调整和改进。
因此,本次实验对于工程地质及水文地质领域的相关研究具有重要的推动作用。
最后,本文将分别对工程地质实验和水文地质实验的实验方法和实验结果进行详细的描述和分析。
在工程地质实验部分,我们将介绍实验中使用的方法和仪器设备,并呈现实验结果的数据和图表。
同样,在水文地质实验部分,我们也将详细阐述实验方法和实验结果,从而管窥地下水运动和水文地质特征。
通过本次实验的开展,我们将得出相应的结论,并对工程地质和水文地质领域的发展和应用提出相应的建议和展望。
综上所述,本次工程地质及水文地质实验的概述部分主要对实验的背景、目的和作用进行了介绍。
通过本次实验的开展,我们旨在深入了解工程地质及水文地质领域的实际问题,并为工程建设和水资源管理提供科学依据。
接下来,我们将详细阐述工程地质实验和水文地质实验的方法和结果,以期给读者带来更深入的认识和理解。
水文地质现场试验-抽水试验
⑺ 水文地质参数的正确概念
• 参数的概念 • 参数的应用条件 • 参数的尺度
出现问题? 解决问题!
中外研究交流方面 以为然所以为然 发展与创新
1、K-渗透系数,T-导水系数,S-储水系数,μ-给水度 2、T=K*M S=μ+Ss*M 3、 在 含 水 层 厚 度 变 化 较 大 的 情 况 下 , 采 用 K/Ss 组 合 ; 在 含 水 层 厚 度变化较小的情况下可以采用T/S组合, 4、不存在在潜水含水层中采用K,S;承压含水层中采用T,S或稳定流 为K,非稳定流为T,S说法。 5、含水层参数与井流参数并不完全吻合,对井流而言,不同深度的 K参数
5 抽水试验专题讲座
⑴ 大厚度含水层 ⑵ “影响半径模型”错误 ⑶ 抽水量的保障 ⑷ 由稳定流理论引发的开采量保证问题 ⑸ 抽水会影响到边界吗? ⑹ 三维流及非完整性对抽水试验设计的影响 ⑺ 水文地质参数的正确概念 ⑻ 中外抽水试验的差异及进展 ⑼ 抽水试验性能分析可代替井群规划 ⑽ 抽水试验重要提示
4 抽水试验小结
一、文字部分 ⑴抽水试验的类型,时间,落程安排及人员观测情况; ⑵场地水文地质条件背景情况; ⑶抽水试验观测值及误差统计情况; ⑷抽水试验参数计算; ⑸存在问题; 二、图表部分 ⑴抽水试验现场曲线二条(稳定流),非稳定流一条; ⑵降深与涌水量历时曲线,相应观测记录表; ⑶ 配线及参数(非稳定流); ⑷抽水试验统计表及实际材料图。
去井损后的潜水非完整井公式 与影响半径经验公式迭代,如 右图。如果只有单落程,则加 入阿勃拉莫夫水跃值经验公式。
K
Q (H 2
h2 )
(ln
水文地质勘查技术:抽水试验概述
A
r1 r2 r3
r4
r5
5
1
2
3
4
干扰井群布置平面示间图
干扰井群布置剖面示间图
干扰(群孔)抽水试验
3、按抽水试验的任务 划分
试验抽水 抽水试验 开采性抽水试验
4、按抽水试验的含 水层情况划分
分层抽水试验 混合抽水试验 分段抽水试验
混合抽水试验如需配备观测孔时,必须分层设置。
5、按井的类型划分
4、研究含水层之间及地下水与地表水之间的水力联系,以及地下水补给通 道和强径流带位置等
5、确定含水层(含水体)边界位置及性质 含水层边界类型有哪些?
6、通过抽水试验,为取水工程设计提供所需水文地质数据。如:通过单孔 抽水,确定井孔的影响半径R,单井出水量Q、单位出水量q等;根据开采性抽 水试验或疏干模拟抽水,确定合理的井距L、开采降深S、合理井径r0,井间干 扰系数等。
例:一抽取砾卵层中地下水的水井,口径91mm,水位降深5m,水量为 20L/s,判断含水层富水程度?
2、确定含水层水文地质参数(如K、T、ue、ud、a、Ke等)
T=MK a=T/u
3、研究井孔的出水量Q与水位降深S的关系,及其与抽水时间t的关系,研究 降落漏斗的形状、大小及扩展过程
出水量Q与水位降深S的关系:无关系、相关关系、函数关系
7、通过开采性抽水试验,直接评价水源地的地下水充许开采量。
二、抽水试验类型 1、按依据的井流理论划分
稳定流抽水试验
非稳定流抽水试验
井流: 流量Q 降深S 影响半径R 井孔单径r0 原始水位(含水层厚度)H 动水位h0
影响半径计算经验公式?
2、按抽水井孔数及是否 发生干扰划分
单孔抽水试验 多孔抽水试验 干扰(群孔)抽水试验
水文地质试验
第五章水文地质试验重要性:水文地质试验是水文地质调查中不可缺少的重要手段,许多水文地质资料,都需通过水文地质试验才能获得。
①抽水试验;②放水试验;③注水(压水)或渗水试验;④连通试验;⑤弥散试验(示踪试验);⑥流速、流向测定试验等。
野外试验包括种类:水文地质试验分为两类:(1)野外试验,(2)室内试验。
其中:本章以介绍抽水试验为主,另外还有其它几项试验:渗水试验、钻孔注水试验、地下水示踪试验、连通试验。
§1 抽水试验的目的任务抽水试验是以地下水井流理论为基础(地下水动力学),在实际井孔中抽水和观测的一种野外试验。
随着水文地质勘查阶段由浅入深,在整个勘查费用中,抽水试验所占比重越来越大,费用仅次于钻探工作;有时,整个钻探工程主要是为了抽水试验而进行的。
抽水试验的目的、任务:(1)直接测定含水层的富水程度和评价井(孔)的出水能力;(2)抽水试验是确定含水层水文地质参数(K、T、S、μ)的主要方法;(3)抽水试验可为取水工程设计提供所需水文地质数据,如R、单井出水量、单位出水量等;并可根据水位降深和涌水量选择水泵型号;(4)通过抽水试验,可直接评价水源地的可(允许)开采量;(5)可以通过抽水试验查明某些其他手段难以查明的水文地质条件,如地表水、地下水之间及含水层之间的水力联系,以及地下水补给通道和强径流带位置等。
从实例图5一1的抽水条件下的等水位线图可以准确地判断F1、F2、F3断层具阻水性质,F4是透水的,水从北东和北西补给。
从图5—2的等水位线,可准确地判断含水层的各向异性、断层的导水性和抽水孔西南存在的岩性隔水边界。
§2 抽水试验的分类和各种抽水试验方法的主要用途抽水试验的类型1.按所依据的井流理论,可分为稳定流抽水和非稳定流抽水试验。
稳定流抽水试验:要求流量和水位降深都是相对稳定的,即不随时间而变。
用稳定流理论和公式来分析计算,简便易行,但自然界大都是非稳定流,只有在补给水源充沛且相对稳定的地段抽水才能形成相对稳定的似稳定渗流场,所以它的应用受到限制。
水文地质实习报告
水文地质实习报告一、实习目的和背景水文地质实习是地质学专业中非常重要的一门实践课程,它能够帮助学生通过实地调查和实验研究,了解地下水资源的分布、流动和质量,为地下水资源开发和保护提供理论依据和实践经验。
本次实习的目的是掌握水文地质调查的基本方法和技能,了解地下水资源的现状和问题,以及进行地下水的质量分析。
二、实习地点和时间本次实习地点是市的背山饭店水源地,实习时间为两周,从2024年7月1日开始至7月14日结束。
三、实习内容和过程1.实地调查:在实习开始的第一天,我们前往背山饭店水源地进行实地调查。
首先,我们对水源地的地形、地貌和植被进行了观察和记录。
然后,我们使用地质锤和取土器等工具,对地下土壤进行了取样,并对取样点进行了标记。
最后,我们使用全站仪对取样点进行了精确定位和高程测量。
2.实验研究:在实地调查结束后的第二周,我们回到学校实验室,进行了地下水的质量分析实验。
首先,我们对取样点的地下水进行了采样,并用玻璃容器收集和保存。
然后,我们使用离子色谱仪对地下水中的主要离子进行测定,如钠离子、钙离子、氯离子等。
最后,我们对测定结果进行了数据分析和统计,得出了地下水的质量特征。
四、实习收获和体会通过这次水文地质实习,我对地下水资源的分布和质量有了更深入的了解。
首先,我明白地下水是一种重要的淡水资源,具有广泛的应用价值和储量潜力。
其次,我了解到地下水的质量与水源地的地质和人为活动密切相关,需要通过科学管理和保护来维持水质的安全和稳定。
最后,我掌握了相关的地质调查和实验研究技术,提高了我在地质学领域的实践能力和科研水平。
在实习中,我还发现了一些问题和挑战。
首先,实地调查需要面对各种复杂的自然环境和外界干扰,需要具备较强的观察能力和应急处理能力。
其次,实验研究过程中,需要严谨的实验操作和数据处理,以保证实验结果的准确性和可靠性。
最后,水文地质实习需要学生具备较高的专业知识和实践技能,对于初学者而言,可能会存在一定的学习难度和压力。
第六章 野外水文地质试验
第六章野外水文地质试验(水文地质手册)第一节抽水试验一.抽水试验的目的及其类型(一)抽水试验的目的1.确定抽水井(孔)的特性曲线和实际涌水量,评价含水层的富水性,推断和计算井(孔)最大涌水量与单位涌水量;2.确定含水层水文地质参数,为评价地下水资源、预测矿坑涌水量、确定矿坑疏干排水方案等提供依据;3.确定影响半径、合理井距、降落漏斗的形态及其扩展情况;4.了解地下水与地表水(或岩容地区地下水系)及不同含水层(组)之间的水力联系。
(二)抽水试验的类型续表(一)观测孔的布置原则进行多孔抽水试验时,观测孔的布置和使用取决于抽水试验的目的和要求。
并使观测成果能同时应用多种公式进行计算。
应尽可能地利用抽水附近的人工或天然水点作为观测点。
抽水试验主要为确定水文地质参数时,观测孔的布置一般应考虑在下原则:1.观测孔的布置方向(1)对均质无限边界含水层,宜垂直、平行或与地下水流向呈45度角布置一排观测孔,以垂直地下水流向为最好;(2)对水平方向非均质无限边界含水层,一般宜垂直和平行地下水流向布置2—3排观测孔,或沿含水层非均质变化最大方向布置;(3)对岩溶裂隙含水层,即要考虑富水地段和水流方向,又要考虑富水性弱的地段与隔水边界条件。
一般观测网的布置方式参阅表6—1—1。
2.观测孔的数量(1)根据需要,一般每排观测孔不少于3个;(2)用非稳定流方法,如利用S —lgt 关系整理抽水资料时,布一个观测孔即可;利用S —lgr 关系整理抽水资料时,观测孔不宜少于3个。
3.观测孔的距离:(1)对承压含水层,为避免抽水时产生三维流和紊流的影响,观测孔至抽水孔的距离宜按下述原则布置:M r =1M r 5.12=(或其对数值介于1lg r 和3lg r 之间)3r <R 178.0式中:M ——承压含水层厚度,米 R ——影响半径,米1r 、2r 、3r ——抽水孔距观测孔1、2、3的距离。
(2)对潜水含水层,在下降漏斗曲面水力坡度小于0.25的范围内,上述布置距离亦适用;(3)各观测孔水位下降要明显,最远观测孔水位下降应不小于10倍观测误差;相邻两观测孔水位下降值的差不应小于0. 1米;(4)观测孔距抽水孔由近到远,由密到疏。
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观测线的具体布置
A 均质各向同性、水力坡度较小 的含水层,其抽水降落漏斗的平面 形状为圆形,即在通过抽水孔的各个
方向上,水力坡度基本相等,但一般上 游侧水力坡度较下游侧为小,故在与地 下水流向垂直方向上布置一条观测线即 可。若受场地条件限制难于布孔时,也 可与地下水流向成45度角的方向布置一 排观测孔。
断层
井
F4
F1
F3
泉
F2
山东莱芜某岩溶地下水源地抽水条件下地下水流场图
K2
K1 K3 K1
K1〉K2〉K3
吉林省长岭县城北郊新第三系太康组含水层抽水钻孔水位降深等值线示意图
砂 砾 岩
导水断层
泥岩 粉砂岩 (阻水)
地质条件解释示意图
二、抽水试验的类型
井孔数量 单孔抽水试验 多孔抽水试验 干扰井群抽水试验 井流理论 稳定流抽水试验 非稳定流抽水试验 分层抽水试验 分段抽水试验 混合抽水试验 井的类型
第一节 抽水试验的目的、任务及类型
水文地质抽水试验是以地下水井流理论为 基础,通过在实际井孔中抽水时,水量和水位 变化的观测来获取水文地质参数,评价水文地 质条件,为预计矿井涌水量和评价地下水允许 开采量等提供依据。
抽水试验的主要任务
确定含水层及越流层的水文地质参数; 确定抽水井的实际涌水量及其与水位降深之间的关系; 研究降落漏斗的形状、大小及扩展过程; 研究含水层之间及含水层与地表水体之间的水力联系; 确定含水层的边界位置及性质; 进行含水层疏干或地下水开采的模拟,以确定井间距、 开采降探、合理井径等群井设计参数。
为求取水文地质参数的抽水孔,一般应远离含水层的透水、隔水边 界,应布置在含水层的导水及贮水性质、补给条件、厚度和岩性条 件等有代表性的地方。 对于探采结合的抽水井(包括供水详勘阶段的抽水井),要求布置在 含水层(带)富水性较好或计划布置生产水井的位置上,以便为将来 生产孔的设计提供可靠信息。 欲查明含水层边界性质、边界补给量的抽水孔,应布置在靠近边界 的地方,以便观测到边界两侧明显的水位差异或查明两侧的水力联 系程度。
抽水孔的布置
2、在布置带观测孔的抽水井时,要考虑尽量利用已有水井 作为抽水时的水位观测孔;当无现存水位观测井时,则应 考虑附近有无布置水位观测井的条件。 3、抽水孔附近不应有其它正在使用的生产水井或地下排水 工程,以避免干扰。 4、抽水井附近应有较好的排水条件,即抽出的水能无渗漏 地排到抽水孔影响半径区以外,特别应注意抽水量很大的 群孔抽水的排水问题。
3、观测孔的数量
观测孔的数量主要取决于抽水的目的要求和参数计算方法: ① 用于描述降落漏斗的抽水试验,每条观测线上不应少于 3个观测孔。 ②用于判定水力联系及边界性质的抽水试验,观测孔不应 少于2个。 ③用于求参的抽水试验: S-1gt,每条观测线上仅布置1个孔; S-1gr,每条观测线可布置1-3个孔,但多数是取3个。
抽水试验
一般开采性抽水试验和生产性群孔大型抽水试验
1.根据抽水试验井孔数量划分:
单孔抽水试验
布孔:只有一个抽水孔,不另外布置专门的观测孔 优点:它方法简单、成本较低。 缺点:不能直接观测降落漏斗的扩展情况,一般只能取得钻孔涌水 量Q及其与水位降探S的关系和概略的渗透系数K。 适用:只用于稳定流抽水,在普查和详查阶段应用较多。 布孔:一个主孔抽水,另外专门布置一定数量的水位观测孔。 优点:能够完成抽水试验的各项任务,可测定不同方向的渗透系数、 影响半径R的大小、降落漏斗的形态及发展情况,以及含水层之间及 其与地表水之间的水力联系等,所取得的成果精度也较高。 缺点:需布置专门的观测孔,成本相对较高, 适用:多用于精查阶段。
2、观测孔的平面布置
观测孔的平面布置取决于抽水试验的任 务、精度要求、规模大小、含水层的性质, 以及资料整理和参数的计算方法等因素。
综合因素
★ 观测线
为准确求参,应根据含水层边界条件、均质程 度、地下水的类型、流向及水力坡度等,在抽水孔 的一侧宜垂直地下水的流向布置2-3个观测孔。 为了测定含水层不同方向的非均质性或确定抽 水影响半径,可以根据含水层的不同情况,以抽水孔 为中心布置1-4条观测线。如有两条观测线,一条垂 直地下水流向,另一条宜平行地下水流向。
多孔抽水试验
干扰井群抽水试验
布孔:多个抽水孔同时抽水,另外布置若干观测孔。抽水时,造 成降落漏斗相互重叠干扰,又称互阻井群抽水试验。按抽水试验 的规模和任务,又分为一般干扰井群抽水试验和大型群孔抽水试 验。 一般干扰井群抽水试验是为了研究相互干扰井的涌水量与水位降 深的关系;或因为含水层极富水、单个抽水孔形成的水位降深不 大、降落漏斗范围太小,而需在较近的距离内打几个抽水孔,组 成一个孔组同时抽水;或为了模拟开采或疏干,需在若干井孔内 同时抽水,观测研究整个流场的变化。 特点:试验成本高 适用:水文地质条件复杂地区的精查阶段或开采(疏干)阶段使用。
非完整井抽水试验
抽水井的类型
完整井
非完整井
4、根据试验段所包含的含水层情况分
分层抽水
每次只抽一个含水层。对不同性质的含水层(如潜水与 承压水)应采用分层抽水。对参数、水质差异较大的同 类含水层,也应分层抽水,以分别掌握各层的水文地 质特征。 在透水性各不相同的多层含水层组中,或在不同深度 透水性有差异的厚层含水层中,对各层段分别进行抽 水试验,以了解各段的透水性。有时也可只对其中的 主要含水段进行抽水,如厚层灰岩含水层中的岩溶发 育段。这时段与段之间应止水隔离,止水处应位于弱 透水的部位。
分段抽水
混合抽水
要求:在井中将不同含水层合为一个试验段进行抽水, 各层之间不加以止水 特点:较简单,费用较低 功能:反映各层的综合平均状况 适用:一般只在含水层富水性弱时采用;或当各分层 的参数已掌握;或只需了解各层的平均参数;或难于 分层抽水时才采用混合抽水试验
5.根据抽水顺序分
非稳定流抽水试验
3.根据抽水井的类型分
完整井抽水试验
完整井,即钻孔揭穿整个含水层,过滤器长度等于含 水层厚度。 特点:井流理论较完善,故一般应尽量用完整井做抽 水试验。 非完整井,即钻孔仅揭穿含水层的一部分,过滤器长 度小于含水层厚度 特点:当含水层厚度很大,又是均质层时,为了节省 费用,或为了研究过滤器的有效长度时进行非完整井 抽水试验。
一、抽水试验的场地布置
布置抽水试验的场地,主要是抽水孔(主孔)与观测孔 的配置。根据抽水试验的任务和当地的水文地质条件,首 先要选定抽水孔的位置,然后进行观测孔布置。 (一)抽水孔的布置 (二)观测孔的布置
(一)抽水孔的布置 1、布置抽水孔的主要根据是抽水试验的任务和目的, 目的任务不同其布置原则也各异 :
包含的含水层情况
完整井抽水试验 非完整井抽水试验
抽水顺序 正向抽水试验 反向抽水试验
补:按抽水试验任务分
试验抽水
一次降深稳定流单孔抽水,试验性的抽水 概略评价含水层富水性 2-3次降深稳定或非稳定流单孔抽水试验 求水文地质参数,确定Q-S关系 求水源地允许开采量,或求水文地质参数,或判明水 文地质条件
大型群孔抽水试验
布孔:一般由数个乃至数十个抽水孔组成若干井组,观测孔很多 优点:分布范围大,可进行大流量、大降深、长时间的大型抽水, 形成一个大的人工流场,以便充分揭露边界条件和整个流场的非 均质状况。 缺点:花费巨大的人力和财力,须慎重采用 适用:仅用于涌水量很大、边界条件不清、水文地质条件复杂的 矿区,近年来多用在一些岩溶大水矿区水文地质精查阶段(或专 题性勘探)中。 例如,1980年在邯郸矿务局王风矿进行了一次包括38个抽水孔、 82个观测孔,抽水量达135200m3/d(1.57m3/s)的大型奥灰岩溶 含水层群孔抽水试验。
B 均质各向同性、水力坡度较大的
含水层,其抽水降落漏斗形状为椭圆 形,下游一侧的水力坡度远较上游一 侧大,故除垂直地下水流向布置一条 观测线外,应在上、下游方向上布置 一条水位观测线。
C
对非均质含水层,水力坡度不大时,应布置 三排观测孔,其中两排垂直流向、一排平行 流向。
D D
对非均质各向异性含水层,水力坡度较大时 可布置四排观测孔,其中垂直和平行流向各 两排。
正向抽水
抽水时水位降深由小到大,即先进行小降深抽水,后 进行大降深抽水。因其有利于抽水井周围天然过滤层 的形成,多用于松散含水层中。 抽水时水位降深由大到小。抽水开始时的大降深有利 于对井壁和裂隙的清洗,多用于基岩中。
反向抽水试验
正向抽水
反向抽水
初始水位
第二节
抽水试验的技术要求
一、抽水试验的场地布置 二、稳定流抽水试验的技术要求 三、非稳定流抽水试验的技术要求 四、大型群孔干扰抽水试验的主要技术要求
4、观测孔的间距
观测孔的间距应近主孔者小,远主孔者大, 即距抽水孔由近至远,观测孔间距由小到大。
近小
远大
抽水孔
观测孔
最近:不应小于含水层厚度的1倍 相邻:应保 证其降深差 不于小0.1m
第四章 水文地质试验
水文地质试验
水文地质试验是对地下水进行定量研究的重 要手段。水文地质试验包括野外试验(或称现场 试验)和室内试验两类。
抽水试验
放水试验 野 外 试 验 连通试验 渗水试验 注水试验 压水试验 地下水流速流向测定 室 内 试 验
土的颗粒分析
岩土物理性质、水理性质测定 岩土和水的化学分析 电镜扫描 差热分析 x光衍射 微孔结构分析
(二)观测孔的布置
1、布置观测孔的意义 利用观测孔的水位观测数据.可以提高井流公式 所计算出的水文地质参数的精度。这是因为: